一种可同时支持远讲和近讲的本地扩声方法及系统技术方案

一种可同时支持远讲和近讲的本地扩声方法，包括通过至少一个近讲拾音单元和至少一个远讲拾音单元采集声源；将近讲音频信号和远讲音频信号以相同数据帧长进行音频预处理；将音频预处理后的近讲音频信号和远讲音频信号进行延迟估计并进行同步处理，然后将近讲音频信号和远讲音频信号持续同步的进行混音处理；将混音处理后的音频信号传输到播放单元播放。还公开了一种扩声系统。有益效果在于，在远讲扩声方法的基础上同时支持了近讲扩声方法，将采集的音频按照相同数据帧长进行处理，同步混音后进行播放，具有成本低并且用户体验高的优点，还能有效避免两者之间形成的声反馈干扰，为追求高音质和更大可活动范围的主讲人提供优选的解决方案。优选的解决方案。优选的解决方案。

【技术实现步骤摘要】
一种可同时支持远讲和近讲的本地扩声方法及系统


[0001]本专利技术属于声音处理
，具体涉及一种可同时支持远讲和近讲的本地扩声方法及系统。

技术介绍

[0002]本地扩声很容易引发啸叫，因此一直是一个非常专业的
比如现场演唱会、报告厅等空间比较大的场合，需要借助专业的扩声设备和调音师才能实现有效的声音传播。而随着小蜜蜂、无线麦克风、远讲吊麦和扩声用麦克风阵列等产品的问世，空间受限场合的扩声需求也日趋旺盛。
[0003]小蜜蜂等近讲扩声设备具有便携优势，但是技术简陋用户体验差。无线麦克风在固定场景比小蜜蜂更具优势，具体是将音响和麦克风分离，通过无线方式在麦克风和音响之间传输音频数据，提高了用户体验。有别于无线麦克风这种近讲扩声方法，远讲吊麦和扩声用麦克风阵列的出现是为了让主讲人进一步摆脱麦克风的束缚，实现无感扩声。
[0004]近讲扩声（无线麦克风）和远讲扩声（远讲吊麦和扩声用麦克风阵列）各有优势：远讲扩声的优势是主讲人可在扩声区域内实现无感扩声，而近讲扩声的优势是扩声的音质更高且主讲人的可活动范围更大。但很多场合中，单独使用其中上述的一种扩声方式的效果不太理想，但将两者组合又会因为会相互干扰导致扩声质量下降，目前尚未有两者结合的较佳解决方案。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本专利技术提供一种可同时支持远讲和近讲的本地扩声方法及系统。
[0006]本专利技术采用如下技术方案：一种可同时支持远讲和近讲的本地扩声方法，所述方法包括以下步骤：在同一个声场环境中分别通过至少一个近讲拾音单元和至少一个远讲拾音单元持续地采集同一个或不同声源，所述近讲拾音单元与声源之间的距离小于所述远讲拾音单元与声源之间的距离；将近讲拾音单元采集到的近讲音频信号和远讲拾音单元采集到的远讲音频信号以相同的数据帧长进行音频预处理；将音频预处理后的近讲音频信号和远讲音频信号进行延迟估计并进行同步处理，然后将近讲音频信号和远讲音频信号持续同步的进行混音处理；将混音处理后的音频信号传输到播放单元播放。
[0007]可选地，所述数据帧长的选值范围为4毫秒至10毫秒。
[0008]可选地，所述音频预处理包括：啸叫抑制、噪声抑制、波束成形、自动增益、混响抑制、声场自适应学习中的至少一种。
[0009]可选地，所述延迟估计包括：计算声源到远讲拾音单元的空间传播时间与远讲音
频信号音频预处理产生的延迟之和/或近讲拾音单元端到端无线传输延迟与近讲音频信号音频预处理的延迟之和。
[0010]可选地，所述混音处理包括：对输入的多路近讲音频信号和远讲音频信号进行求和、加权求和、求均值或者让近讲音频优先于远讲音频输出。
[0011]可选地，让近讲音频优先于远讲音频输出是指当近讲音频输入的语音活动检测有效时，只输出近讲音频的声音，否则输出远讲音频的声音。
[0012]一种可同时支持远讲和近讲的本地扩声系统，包括：音频处理单元；至少一个近讲拾音单元和至少一个远讲拾音单元，所述近讲拾音单元和远讲拾音单元与音频处理单元相互通讯；以及播放单元，所述播放单元与音频处理单元相互通讯播放处理后的音频；所述音频处理单元包括处理器、存储器和存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的扩声程序，所述扩声程序被所述处理器执行时实现如上任意一项所述的扩声方法的各个步骤。
[0013]可选地，所述处理器中设置有音频处理模块，音频处理模块预先录入的算法包括但不限于啸叫抑制、噪声抑制、波束形成、自动增益、混响抑制、延迟估计、混音处理和声场自适应学习。
[0014]一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有扩声程序，所述扩声程序被所述处理器执行时实现如上任意一项所述的扩声方法的各个步骤。
[0015]本专利技术的有益效果在于，在远讲扩声方法的基础上同时支持了近讲扩声方法，结合两者的优点，将采集的音频按照相同数据帧长进行处理，同步混音后进行播放，具有成本低并且用户体验高的优点，还能有效避免两者之间形成的声反馈干扰，为追求高音质和更大可活动范围的主讲人提供优选的解决方案。
附图说明
[0016]图1为本专利技术扩声方法流程示意图；图2为本专利技术扩声方法中延迟估及同步处理计示意图。
具体实施方式
[0017]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0018]实施例一：如图1、2所示，一种可同时支持远讲和近讲的本地扩声方法，所述方法包括以下步骤：在同一个声场环境中分别通过至少一个近讲拾音单元和至少一个远讲拾音单元持续地采集同一个或不同声源，所述近讲拾音单元与声源之间的距离小于所述远讲拾音单元与声源之间的距离；将近讲拾音单元采集到的近讲音频信号和远讲拾音单元采集到的远讲音频信号
以相同的数据帧长进行音频预处理；将音频预处理后的近讲音频信号和远讲音频信号进行延迟估计并进行同步处理，然后将近讲音频信号和远讲音频信号持续同步的进行混音处理；将混音处理后的音频信号传输到播放单元播放。
[0019]所述数据帧长为不同音频通道之间采用相同采样率和数据位宽条件下一帧音频数据的时长，所述数据帧长的选值范围为4毫秒至10毫秒，可保证本地扩声系统听感自然舒适，并使整体的音频处理时间小于35毫秒，以满足哈斯效应中对本地扩声的听感要求。
[0020]所述音频预处理包括：啸叫抑制、噪声抑制、波束成形、自动增益、混响抑制、声场自适应学习中的至少一种。所述波束成形可通过空间滤波效降低非波束方向的声音干扰。所述自动增益可分别自适应地调节近讲音频信号和远讲音频信号的信号幅度，使得输出的音量尽可能保持平稳。声场自适应学习可进一步加强远讲扩声的声反馈抑制能力，分别对近讲音频信号和远讲音频信号采用限幅、移频、移相和归一化最小均方(NLMS)等啸叫抑制计算。
[0021]所述延迟估计包括：计算声源到远讲拾音单元的空间传播时间与远讲音频信号音频预处理产生的延迟之和/或近讲拾音单元端到端无线传输延迟与近讲音频信号音频预处理的延迟之和，以修正传输延时和音频信号处理的时间误差。优选的，上述延迟估计应该小于35毫秒，以满足哈斯效应中对本地扩声的听感要求。
[0022]所述混音处理包括：对输入的多路近讲音频信号和远讲音频信号进行求和、加权求和、求均值或者让近讲音频优先于远讲音频输出，让近讲音频优先于远讲音频输出是指当近讲音频输入的语音活动检测有效时，只输出近讲音频的声音，否则输出远讲音频的声音。
[0023]所述扩声方法中的近讲拾音单元包括但不限于无线领夹麦克风、鹅颈麦克风、手持麦克风和头戴式麦克风等，通常情况下配有电池并且包含有无线接收模块和无线发射模块，主讲人距离近讲拾音单元的距离可在5厘米至50厘米之间。单个或多个近讲拾音单元采集的音频经过ADC，由无线发射模块传输给无线接收模块，再由无线接收模块转换成USB audio格式，或者I2S audio格式输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可同时支持远讲和近讲的本地扩声方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：在同一个声场环境中分别通过至少一个近讲拾音单元和至少一个远讲拾音单元持续地采集同一个或不同声源，所述近讲拾音单元与声源之间的距离小于所述远讲拾音单元与声源之间的距离；将近讲拾音单元采集到的近讲音频信号和远讲拾音单元采集到的远讲音频信号以相同的数据帧长进行音频预处理；将音频预处理后的近讲音频信号和远讲音频信号进行延迟估计并进行同步处理，然后将近讲音频信号和远讲音频信号持续同步的进行混音处理；将混音处理后的音频信号传输到播放单元播放。2.根据权利要求1所述的可同时支持远讲和近讲的本地扩声方法，其特征在于，所述数据帧长的选值范围为4毫秒至10毫秒。3.根据权利要求1所述的可同时支持远讲和近讲的本地扩声方法，其特征在于，所述音频预处理包括：啸叫抑制、噪声抑制、波束成形、自动增益、混响抑制、声场自适应学习中的至少一种。4.根据权利要求1所述的可同时支持远讲和近讲的本地扩声方法，其特征在于，所述延迟估计包括：计算声源到远讲拾音单元的空间传播时间与远讲音频信号音频预处理产生的延迟之和/或近讲拾音单元端到端无线传输延迟与近讲音频信号音频预处理的延迟之和。5.根据权利要求1所述的可同时支持远讲和近讲的本地扩声方法，其特征在于，所述混音处理包括：对输入的多路近讲音...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雯，
申请(专利权)人：深圳市快传技术有限公司，
类型：发明
国别省市：